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Arm Cortex-M3嵌入式系統(基於STM32Cube和HAL庫的開發方法)/電子信息科學與技術叢書

  • 作者：編者:李正軍//李瀟然|責編:吳彤雲
  • 出版社：清華大學
  • ISBN：9787302667902
  • 出版日期：2024/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：330
人民幣：RMB 69 元      售價：元
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內容大鋼
    本書秉承「新工科」理念，從科研、教學和工程實際應用出發，理論聯繫實際，全面系統地講述了基於STM32CubeMX和HAL庫的嵌入式系統設計與應用實例。STM32CubeMX是ST公司提供的用於STM32開發的免費工具軟體，是STM32Cube生態系統的核心工具軟體。本書從市場上暢銷的STM32F1系列微控制器入手，利用STM32CubeMX快速生成STM32F1系列的開發環境，並在KeilMDK上對代碼進行進一步的修改補充，直至生成最終的開發項目。全書共12章，主要內容包括緒論、STM32系列微控制器、STM32CubeMX和HAL庫、嵌入式開發環境的搭建、STM32GPIO、STM32中斷、STM32定時器STM32通用同步/非同步收發器、STM32SPI串列匯流排、STM32I2C串列匯流排、STM32ADC和STM32DMA控制器。    本書可作為高等院校自動化、軟體工程、機器人、自動檢測、機電一體化、人工智慧、電子與電氣工程、電腦應用、信息工程、物聯網等相關專業的本科生、研究生教材，也可作為廣大從事嵌入式系統開發的工程技術人員的參考用書。
作者介紹
編者:李正軍//李瀟然|責編:吳彤雲
    李正軍，山東大學教授，碩士研究生導師。1984年畢業於山東大學數學系，同年留山東大學數學系任教；先後擔任「211工程」重點建設項目「現場匯流排技術實驗室」負責人、控制科學與工程學院「微機原理」課程負責人，並獲山東大學優秀教師榮譽稱號。擔任中國電氣工業協會設備網現場匯流排分會理事、中華人民共和國機械行業標準《低壓電氣通信規約》審稿人，全國電器設備網路通信介面標準化委員會委員。發表科研與教學論文50余篇，出版著作15部。承擔省部級與企業科研課題30余項，主要研究方向包括嵌入式系統、電腦控制技術、現場匯流排應用技術、電力電子技術等，
目錄
第1章  緒論
  1.1  嵌入式系統
    1.1.1  嵌入式系統概述
    1.1.2  嵌入式系統和通用電腦系統比較
    1.1.3  嵌入式系統的特點
  1.2  嵌入式系統的組成
  1.3  嵌入式系統的軟體
    1.3.1  無操作系統的嵌入式軟體
    1.3.2  帶操作系統的嵌入式軟體
    1.3.3  嵌入式操作系統的分類
    1.3.4  嵌入式實時操作系統的功能
    1.3.5  典型嵌入式操作系統
  1.4  嵌入式系統的應用領域
  1.5  嵌入式系統的體系
    1.5.1  硬體架構
    1.5.2  軟體層次
  1.6  Arm嵌入式微處理器
    1.6.1  Arm處理器的特點
    1.6.2  Arm體系結構的版本和系列
    1.6.3  Arm的RISC結構特性
  1.7  嵌入式處理器的分類和特點
  1.8  Cortex-M3嵌入式微處理器
    1.8.1  Cortex-M3概述
    1.8.2  Cortex-M3處理器的主要特性
    1.8.3  Cortex-M3處理器結構
第2章  STM32系列微控制器
  2.1  STM32微控制器概述
    2.1.1  STM32微控制器產品介紹
    2.1.2  STM32系統性能分析
    2.1.3  STM32微控制器的命名規則
    2.1.4  STM32微控制器的選型
  2.2  STM32F1系列產品系統架構和STM32F103ZET6內部架構
    2.2.1  STM32F1系列產品系統架構
    2.2.2  STM32F103ZET6的內部架構
  2.3  STM32F103ZET6的存儲器映像
    2.3.1  STM32F103ZET6內置外設的地址範圍
    2.3.2  嵌入式SRAM
    2.3.3  嵌入式Flash
  2.4  STM32F103ZET6的時鐘結構
  2.5  STM32F103VET6的引腳
  2.6  STM32F103VET6最小系統設計
第3章  STM32CubeMX和HAL庫
  3.1  安裝STM32CubeMX
  3.2  安裝MCU固件包
    3.2.1  軟體庫文件夾設置
    3.2.2  管理嵌入式軟體包
  3.3  軟體功能與基本使用
    3.3.1  軟體界面
    3.3.2  新建項目
    3.3.3  MCU圖形化配置界面總覽

    3.3.4  MCU配置
    3.3.5  時鐘配置
    3.3.6  項目管理
    3.3.7  生成報告和代碼
  3.4  HAL庫
    3.4.1  HAL庫簡介
    3.4.2  HAL庫與標準外設庫和LL庫的區別
    3.4.3  回調函數
    3.4.4  MSP的作用
    3.4.5  HAL庫的基本問題
第4章  嵌入式開發環境的搭建
  4.1  Keil MDK安裝配置
    4.1.1  Keil MDK簡介
    4.1.2  Keil MDK下載
    4.1.3  Keil MDK安裝
    4.1.4  安裝庫文件
  4.2  Keil MDK新工程的創建
    4.2.1  建立文件夾
    4.2.2  打開Keil μVision
    4.2.3  新建工程
  4.3  Cortex微控制器軟體介面標準（CMSIS）
  4.4  STM32F103開發板的選擇
  4.5  STM32模擬器的選擇
第5章  STM32 GPIO
  5.1  STM32 GPIO介面概述
    5.1.1  輸入通道
    5.1.2  輸出通道
  5.2  STM32的GPIO功能
    5.2.1  普通I/O功能
    5.2.2  單獨的位設置或位清除
    5.2.3  外部中斷/喚醒線
    5.2.4  復用功能
    5.2.5  軟體重新映射I/O復用功能
    5.2.6  GPIO鎖定機制
    5.2.7  輸入配置
    5.2.8  輸出配置
    5.2.9  復用功能配置
    5.2.10  模擬輸入配置
    5.2.11  STM32的GPIO操作
    5.2.12  外部中斷映射和事件輸出
    5.2.13  GPIO的主要特性
  5.3  GPIO的HAL驅動程序
  5.4  STM32的GPIO使用流程
    5.4.1  普通GPIO配置
    5.4.2  I/O復用功能AFIO配置
  5.5  採用STM32CubeMX和HAL庫的GPIO輸出應用實例
    5.5.1  STM32的GPIO輸出應用硬體設計
    5.5.2  STM32的GPIO輸出應用軟體設計
  5.6  採用STM32CubeMX和HAL庫的GPIO輸入應用實例
    5.6.1  STM32的GPIO輸入應用硬體設計

    5.6.2  STM32的GPIO輸入應用軟體設計
第6章  STM32中斷
  6.1  中斷概述
    6.1.1  中斷
    6.1.2  中斷的功能
    6.1.3  中斷源與中斷屏蔽
    6.1.4  中斷處理過程
    6.1.5  中斷優先順序與中斷嵌套
  6.2  STM32F1中斷系統
    6.2.1  STM32F1嵌套向量中斷控制器
    6.2.2  STM32F1中斷優先順序
    6.2.3  STM32F1中斷向量表
    6.2.4  STM32F1中斷服務程序
  6.3  STM32F1外部中斷/事件控制器
    6.3.1  STM32F1的EXTI內部結構
    6.3.2  STM32F1的EXTI工作原理
    6.3.3  STM32F1的EXTI主要特性
  6.4  STM32F1中斷HAL驅動程序
    6.4.1  中斷設置相關HAL驅動函數
    6.4.2  外部中斷相關HAL函數
  6.5  STM32F1外部中斷設計流程
  6.6  採用STM32CubeMX和HAL庫的外部中斷設計實例
    6.6.1  STM32F1外部中斷的硬體設計
    6.6.2  STM32F1外部中斷的軟體設計
第7章  STM32定時器
  7.1  STM32定時器概述
  7.2  STM32基本定時器
    7.2.1  基本定時器介紹
    7.2.2  基本定時器的功能
    7.2.3  STM32基本定時器的寄存器
  7.3  STM32通用定時器
    7.3.1  通用定時器介紹
    7.3.2  通用定時器的功能
    7.3.3  通用定時器的工作模式
    7.3.4  通用定時器的寄存器
  7.4  STM32定時器HAL庫函數
    7.4.1  基礎定時器HAL驅動函數
    7.4.2  外設的中斷處理概念小結
  7.5  採用STM32CubeMX和HAL庫的定時器應用實例
    7.5.1  STM32的通用定時器配置流程
    7.5.2  定時器應用的硬體設計
    7.5.3  定時器應用的軟體設計
第8章  STM32通用同步/非同步收發器
  8.1  串列通信基礎
    8.1.1  串列非同步通信數據格式
    8.1.2  串列同步通信數據格式
  8.2  STM32的USART工作原理
    8.2.1  USART介紹
    8.2.2  USART的主要特性
    8.2.3  USART的功能

    8.2.4  USART的通信時序
    8.2.5  USART的中斷
    8.2.6  USART的相關寄存器
  8.3  USART的HAL驅動程序
    8.3.1  常用功能函數
    8.3.2  常用宏函數
    8.3.3  中斷事件與回調函數
  8.4  採用STM32CubeMX和HAL庫的USART串列通信應用實例
    8.4.1  STM32的USART配置流程
    8.4.2  USART串列通信應用的硬體設計
    8.4.3  USART串列通信應用的軟體設計
第9章  STM32 SPI串列匯流排
  9.1  STM32 SPI通信原理
    9.1.1  SPI串列匯流排概述
    9.1.2  SPI串列匯流排互連方式
  9.2  STM32F1 SPI串列匯流排的工作原理
    9.2.1  SPI串列匯流排的特徵
    9.2.2  SPI串列匯流排的內部結構
    9.2.3  SPI串列匯流排時鐘信號的相位和極性
    9.2.4  STM32的SPI配置
    9.2.5  STM32的SPI數據發送與接收過程
  9.3  SPI的HAL驅動程序
    9.3.1  SPI寄存器操作的宏函數
    9.3.2  SPI初始化和阻塞式數據傳輸
    9.3.3  SPI中斷方式數據傳輸
    9.3.4  SPI DMA方式數據傳輸
  9.4  採用STM32CubeMX和HAL庫的SPI應用實例
    9.4.1  STM32的SPI配置流程
    9.4.2  SPI與Flash介面的硬體設計
    9.4.3  SPI與Flash介面的軟體設計
第10章  STM32 I2C串列匯流排
  10.1  STM32 I2C串列匯流排的通信原理
    10.1.1  STM32 I2C串列匯流排概述
    10.1.2  STM32 I2C串列匯流排的數據傳輸
  10.2  STM32 I2C串列匯流排介面
    10.2.1  STM32 I2C串列匯流排的主要特性
    10.2.2  STM32 I2C串列匯流排的內部結構
    10.2.3  STM32 I2C串列匯流排的功能描述
  10.3  I2C的HAL驅動程序
    10.3.1  I2C介面的初始化
    10.3.2  I2C阻塞式數據傳輸
    10.3.3  I2C中斷方式數據傳輸
    10.3.4  I2C DMA方式數據傳輸
  10.4  採用STM32CubeMX和HAL庫的I2C應用實例
    10.4.1  STM32的I2C配置
    10.4.2  STM32 I2C與EEPROM介面的硬體設計
    10.4.3  STM32 I2C與EEPROM介面的軟體設計
第11章  STM32模數轉換器
  11.1  模擬量輸入通道
    11.1.1  模擬量輸入通道的組成

    11.1.2  ADC簡介
  11.2  模擬量輸入信號類型與量程自動轉換
    11.2.1  模擬量輸入信號類型
    11.2.2  量程自動轉換
  11.3  STM32F103ZET6集成的ADC模塊
    11.3.1  STM32的ADC的主要特徵
    11.3.2  STM32的ADC模塊結構
    11.3.3  STM32的ADC功能
    11.3.4  STM32的ADC應用特徵
  11.4  ADC的HAL驅動程序
    11.4.1  常規通道
    11.4.2  注入通道
    11.4.3  多重ADC
  11.5  採用STM32CubeMX和HAL庫的ADC應用實例
    11.5.1  STM32的ADC配置流程
    11.5.2  STM32的ADC應用的硬體設計
    11.5.3  STM32的ADC應用的軟體設計
第12章  STM32 DMA控制器
  12.1  STM32 DMA的基本概念
    12.1.1  DMA的定義
    12.1.2  DMA在嵌入式實時系統中的價值
    12.1.3  DMA傳輸的基本要素
    12.1.4  DMA傳輸過程
    12.1.5  DMA的優點與應用
  12.2  STM32 DMA的結構和主要特徵
  12.3  STM32 DMA的功能描述
    12.3.1  DMA處理
    12.3.2  仲裁器
    12.3.3  DMA通道
    12.3.4  DMA中斷
  12.4  DMA的HAL驅動程序
    12.4.1  DMA的HAL庫函數概述
    12.4.2  DMA傳輸初始化配置
    12.4.3  啟動DMA數據傳輸
    12.4.4  DMA的中斷
  12.5  採用STM32CubeMX和HAL庫的DMA應用實例
    12.5.1  STM32的DMA配置流程
    12.5.2  DMA應用的硬體設計
    12.5.3  DMA應用的軟體設計
參考文獻

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